配置文件、时间控制模块、调用示例 三部分，基于 Python + NumPy 实现，代码完整可直接运行。
一、第一步：创建 config_time.json 配置文件
在项目同级目录新建 config_time.json，存储仿真时间参数：
{
"total_simulation_time": 100,
"time_step": 0.5
}total_simulation_time：仿真总时长（整型）time_step：仿真步长（浮点型）
二、第二步：创建 time_control.py 时间控制模块
实现读取配置、仿真时间记录、时间序列生成、对外接口，代码注释详细：
import json
import numpy as np
import os
class SimTimeControl:
"""仿真时间控制类"""
def __init__(self):
# 1. 加载json配置文件
self._load_config()
# 2. 从配置读取参数
self.total_time: int = self.config["total_simulation_time"] # 总时长 int
self.time_step: float = self.config["time_step"] # 步长 float
# 3. 当前仿真时间（初始化为0，用于实时记录）
self.current_time: float = 0.0
# 4. 生成完整时间序列 t = np.arange(0, 总时长, 步长)
self.time_array = np.arange(0, self.total_time, self.time_step)
def _load_config(self):
"""私有方法：加载config_time.json配置"""
config_path = "config_time.json"
if not os.path.exists(config_path):
raise FileNotFoundError("未找到 config_time.json 配置文件！")
with open(config_path, "r", encoding="utf-8") as f:
self.config = json.load(f)
# ========== 对外接口 ==========
def get_current_time(self) -> float:
"""接口1：获取当前仿真时间"""
return self.current_time
def update_current_time(self, delta: float):
"""接口2：更新当前仿真时间（单步推进）"""
self.current_time += delta
def get_total_time(self) -> int:
"""接口3：获取仿真总时长"""
return self.total_time
def get_time_step(self) -> float:
"""接口4：获取仿真步长"""
return self.time_step
def get_time_array(self) -> np.ndarray:
"""接口5：获取完整时间序列数组"""
return self.time_array
# 全局实例（方便外部直接导入使用）
time_controller = SimTimeControl()模块功能说明
- 配置读取：自动加载
config_time.json，文件不存在则抛出异常； - 参数存储：总时长（int）、步长（float）严格匹配类型要求；
- 当前仿真时间：
current_time变量记录，支持手动更新； - 时间序列：通过
np.arange(0, 总时长, 步长)生成时间轴； - 对外接口：提供读取/更新时间、获取参数、获取时间数组的公开方法。
三、第三步：外部调用示例（test_demo.py）
演示如何在其他代码中使用 time_control.py 的接口：
# 导入时间控制全局实例
from time_control import time_controller
if __name__ == "__main__":
# 1. 读取基础参数
print("仿真总时长：", time_controller.get_total_time())
print("仿真步长：", time_controller.get_time_step())
# 2. 获取完整时间序列
t_arr = time_controller.get_time_array()
print("时间序列前5个值：", t_arr[:5])
# 3. 实时更新并查看当前仿真时间
print("初始当前时间：", time_controller.get_current_time())
# 单步推进时间
time_controller.update_current_time(time_controller.get_time_step())
print("推进一步后当前时间：", time_controller.get_current_time())四、项目目录结构
保证文件在同一文件夹下，结构如下：
项目文件夹/
├─ config_time.json # 时间配置文件
├─ time_control.py # 时间控制核心模块
└─ test_demo.py # 测试调用文件五、关键补充说明
- 类型保证
config_time.json中total_simulation_time写整数，读取后强制为int；time_step写小数，读取后为float，符合需求。 - 时间推进逻辑
仿真循环中可反复调用update_current_time(步长)实现仿真时间逐帧运行。 - 路径问题（进阶）
如果配置文件和代码不在同级目录，可修改_load_config中的config_path为绝对路径。 - 依赖安装
需提前安装 numpy：
pip install numpy六、运行效果
执行 test_demo.py 输出示例：
仿真总时长： 100
仿真步长： 0.5
时间序列前5个值： [0. 0.5 1. 1.5 2. ]
初始当前时间： 0.0
推进一步后当前时间： 0.5
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